IPv4-Subnetting
- Hosts pro Subnetz
- 2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
- Blockgröße
- 256 − (mask octet)
- Netzadresse
- IP AND Maske
- Broadcast-Adresse
- IP OR (NOT Maske): alle Host-Bits auf 1
- Subnetze aus n geliehenen Bits
- 2n
Rechnernetze: Lernpaket
Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 6 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.
1Formeln und Methoden
Zahlensysteme
- Stellenwerte
- binär 2k, oktal 8k, hex 16k
- Ins Dezimalsystem
- Σ dk·bk
- Aus dem Dezimalsystem
- durch die Basis teilen, die Reste von unten nach oben lesen
- Hex ↔ binär
- eine Hex-Ziffer = 4 Bits
- Zweierkomplement
- die Bits invertieren und 1 addieren
2Übungsaufgaben
1.IPv4-SubnettingMittel
Das Netz 10.119.111.0/24 wird in gleich große Subnetze mit dem Präfix /28 aufgeteilt. Wie viele Subnetze N gibt es?
10.119.111.0/24/28
N =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 10.20.77.175/26. Welches ist das vierte Oktett x der letzten nutzbaren Hostadresse in seinem Subnetz?
10.20.77.175/26
x =
3.RechnernetzeMittel
Was kennzeichnet einen Distributed-Denial-of-Service-Angriff (DDoS)?
- AEin Angreifer errät das Passwort eines Nutzers
- BViele kompromittierte Rechner überfluten ein Ziel mit Verkehr
- CEin Angreifer liest unverschlüsselten WLAN-Verkehr von einem in der Nähe geparkten Auto aus mit
- DEin Virus löscht Dateien auf einem einzelnen PC
4.RechnernetzeSchwer
Ein PC erreicht Drucker in seinem eigenen Subnetz, aber nichts darüber hinaus. IP-Adresse und Maske sind korrekt. Was ist der wahrscheinlichste Fehler?
- AEin fehlendes oder falsches Standardgateway
- BEine doppelte MAC-Adresse im Internet
- CEine fehlerhafte DNS-Server-Einstellung
- DEin zu kleines TCP-Fenster
5.ZahlensystemeMittel
Setze die Bits so, dass sie −97 im 8-Bit-Zweierkomplement speichern. Welchen Wert U hat das Muster, wenn man es als vorzeichenlose Zahl liest?
N = −978 bit
U =
6.ZahlensystemeSchwer
Setze die Bits auf das 8-Bit-Ergebnis von 0010 0000 OR 1001 0111. Welchen Wert R hat das Ergebnis dezimal?
0010 0000OR1001 0111
R =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: N = 16
IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).
Geliehene Bits
28 − 24 = 4
Anzahl der Subnetze
N = 24 = 16
Antwort
N = 16
Jedes /28-Subnetz hat 24 − 2 = 14 nutzbare Hosts.
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 190
IPv4-Subnetting: Eine Adresse hat 32 Bits. Das Präfix /p gibt an, wie viele führende Bits das Netz bezeichnen; die übrigen 32 − p Bits nummerieren die Hosts. Ein Subnetz hat 2³²⁻ᵖ Adressen, aber die erste (Netzadresse) und die letzte (Broadcast-Adresse) können keinem Host gegeben werden, also passen 2³²⁻ᵖ − 2 Hosts hinein. Ausnahmen: Ein /31 (Punkt-zu-Punkt-Verbindung, RFC 3021) nutzt beide seiner 2 Adressen für Hosts, und ein /32 ist eine einzelne Adresse (ein einzelner Host oder ein Loopback).
Blockgröße
26 = 64
Subnetz dieses Hosts
Netz: ⌊175/64⌋·64 = 128
Broadcast: 128 + 64 − 1 = 191
nutzbare Hosts: 129 … 190
Antwort
x = 190
3.Rechnernetze
Antwort: B · Viele kompromittierte Rechner überfluten ein Ziel mit Verkehr
Warum das die Antwort ist
Bei einem DDoS-Angriff überlasten viele Quellen einen Server oder eine Verbindung, sodass legitime Nutzer nicht bedient werden können. Die vielen Quellen erschweren ein einfaches Blockieren.
Antwort
B · Viele kompromittierte Rechner überfluten ein Ziel mit Verkehr
4.Rechnernetze
Antwort: A · Ein fehlendes oder falsches Standardgateway
Warum das die Antwort ist
Hosts senden Pakete für andere Subnetze an das Standardgateway. Ist es falsch oder fehlt es, funktioniert der lokale Verkehr weiter, aber nichts außerhalb ist erreichbar, auch nicht per IP-Adresse.
Antwort
A · Ein fehlendes oder falsches Standardgateway
5.Zahlensysteme
Antwort: U = 159
Bits setzen: Jedes Bit hat den Wert einer Zweierpotenz (128, 64, …, 1). Eine Hexadezimalziffer entspricht genau vier Bits, und im 8-Bit-Zweierkomplement hat das linke Bit den Wert −128. Bitweise Operationen wirken auf jede Bitposition einzeln.
Invertieren und eins addieren
97 = 0110 0001
invertiert: 1001 1110
+1 → 1001 1111
Vorzeichenlos lesen
1001 1111₂ = 256 − 97 = 159
Antwort
U = 159
6.Zahlensysteme
Antwort: R = 183
Bits setzen: Jedes Bit hat den Wert einer Zweierpotenz (128, 64, …, 1). Eine Hexadezimalziffer entspricht genau vier Bits, und im 8-Bit-Zweierkomplement hat das linke Bit den Wert −128. Bitweise Operationen wirken auf jede Bitposition einzeln.
Bit für Bit
OR ergibt dort 1, wo mindestens ein Bit 1 ist.
0010 0000
OR 1001 0111
= 1011 0111
Wert des Ergebnisses
1011 0111₂ = 183
Antwort
R = 183
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